[發明專利]一種提高電子元器件耐插拔性能的水溶性電接觸潤滑保護劑及其使用方法

有效

• 申請號: 201210007311.1
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102559358A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 吳小明;路勇;劉宏;吳銀豐;劉倩源
• 申請（專利權）人: 廣州天至環保科技有限公司
• 主分類號: C10M173/02
• 分類號: C10M173/02;C10N30/06;C10N40/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

所屬技術領域

??本發明屬于電子元器件表面處理技術領域，特別是涉及一種利用水溶性電接觸潤滑保護劑及其相關的處理工藝來提高電子元器件的耐插拔性能。

背景技術

近年來，隨著電子技術的日新月異以及高科技電子產業的相繼問世，電子產品的市場競爭越來越激烈。電子產品必須不斷推陳出新，朝向高品質、便攜式和多功能組合的趨勢邁進。電子元器件作為電子產品的最基本單元，其性能的優劣直接決定著電子產品品質的高低。如果電子元器件缺乏優良的耐插拔性能，將給電子產品帶來十分嚴重的影響。由于電子元器件耐插拔性差，其組裝而成的電子產品在反復的插拔使用過程中，導通功能區的金屬鍍層會逐漸摩擦損耗直至完全脫落，從而引起該部位導通性下降甚至斷路，使產品報廢。因此，優良的耐插拔性對于電子元器件具有十分重要的意義。

影響電子元器件耐插拔性的原因除了生產中采用硬度較低的純金作為功能性鍍層外，最重要的原因是鍍層不可避免的結晶缺陷及表面微孔。這些存在大量凸起、凹陷及孔隙的缺陷型金屬結晶面，大大增加了鍍層表面的摩擦系數，使電子元器件插拔使用時受到的摩擦力增大，耐插拔性降低，大大縮短了電子產品的使用壽命。

為了提高電子元器件的耐插拔性，業界多采用以下幾種做法：

選用二元合金，如金-鈷合金、金-鎳合金等取代純金鍍層，同時增加鍍層厚度。雖然合金硬度較純金有所增加，但由于工藝水平所限，施鍍時會造成部分鎳、鈷裸露，這些鎳、鈷裸露點極易被空氣中的腐蝕物質氧化，脆性增加，插拔時更容易脫落，并且增加鍍金層厚度帶來的成本壓力也不可小覷。

改良鍍液配方，在鍍液里添加潤滑耐磨成分，從而在電子元器件表面形成耐磨金屬鍍層。常用的提高金屬表面耐磨處理方法是采用電鍍/化學鍍硬鉻工藝。但是電鍍/化學鍍硬鉻層結合力不強，仿型性差，不耐高溫且極易造成環境污染，而且它們也不適合做為導通功能要求的鍍層。申請號為200810249771.9的專利，公開了一種電鍍液，采用電鍍工藝將鎳鎢合金取代硬鉻沉積在金屬表面從而提高其耐磨性。專利號為200710017202.7的專利，公開了一種摻雜鉻的非晶態石墨鍍層，通過在鍍層中加入減摩性能優越的非晶態石墨提高金屬耐磨性。申請號為200610086886.1的專利通過在鍍液中加入納米硬質陶瓷提高金屬鍍層的耐磨性。這些技術雖然對金屬鍍層的耐磨性有一定改善，但鍍層表面的結晶缺陷問題仍沒有解決，表面仍存在大量的凸起、凹陷及孔隙，摩擦系數仍比較大，嚴重影響了金屬元器件長期使用的耐插拔性。????????

電鍍/化學鍍完成后，做進一步的表面處理，在結晶缺陷的鍍層表面覆蓋一層膜，通過降低摩擦系數增加其耐插拔性。申請號為201010535613.7、201010535620.7、200710075422.5、201010147254.8的專利公開了利用氮唑類、咪唑類、噻唑類等化合物作為成膜劑組分處理金屬鍍層，在鍍層表面形成一層保護膜，主觀上是為了提高產品的耐蝕性能，但客觀上，該保護膜層對鍍層具有一定的修復、填平作用，一定程度上增加了它的耐插拔磨損性能。不過，這些專利技術公開的只是普通的絡合作用成膜，其膜層為單分子層或雙分子層，膜厚一般不超過3?nm，對鍍層表面的修復、填平作用有限，因而其降低摩擦力的程度也有限，并不能有效地提高電子元器件的耐插拔性能。

目前，應用最為廣泛、提高電子元器件耐插拔性最有效的方法是通過在電子元器件表面浸涂或噴涂特種潤滑油增加其耐插拔性。該特種潤滑油在業界俗稱“油性潤滑劑”或者“油封”，其作用機理是將油溶性緩蝕劑以及特殊的蠟和脂類溶于烴類或鹵代烴類之中，通過分子間作用力在鍍層表面吸附形成一層保護膜。例如專利號為US5242611A的專利公開了含有鋰基潤滑脂、凡士林、礦物油、聚二甲基硅氧烷等組分的油性電接觸潤滑保護劑。專利號為US6271186B1的專利公開了一種油性電接觸潤滑保護劑，由聚苯醚和聚丙烯丁醚按1:1的體積比組成。專利號為200810101776.7的中國專利公開了一種電接點潤滑劑,該潤滑劑由鋰基潤滑脂、凡士林和石油基的傳動液組成。此類油性潤滑工藝不僅成本高、污染環境而且存在較大安全隱患，形成的膜厚一般在0.2?μm以上，有些甚至超過1?μm，在插拔使用過程中，由于保護膜與電子元器件表面的吸附力較弱，會隨插拔力在某一局部聚集，容易造成導通功能區的局部膜層過厚而影響導通效果。同時，此類膜層為油性粘性膜，極易吸附灰塵類物質，使導通性能降低甚至斷路；并且大多耐熱性差，在高溫焊錫或注塑組裝時，會揮發損失以致潤滑功能下降，有的還會受熱炭化，炭化物殘留在電子元器件表面也容易引起斷路。

發明內容